[分享]体外预应力筋的配筋设计

发表于2021-02-20 14人浏览 1人跟帖总热度:255

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标签：桥梁施工图设计体外预应力筋计算预应力计算表结构计算分析预应力混凝土

1 体外预应力筋的线形布置

体外预应力加固现有钢桥时, 预应力筋的线形可采用直线形、折线形和抛物线形等, 如图1 所示. 从定位、张拉和锚固角度看, 直线形布置最为简单、方便. 但对于单跨简支梁, 沿梁全跨直线形布置预应力筋时, 因为在支座附近, 故外荷载产生的弯矩很小. 若在该处施加反向预应力, 则反而导致过大的不利应力状态. 通常, 张拉设备或锚固区太小时才采用图1( a) 的布置方式. 在最大受力区段局部布置预应力筋[ 图1( b) ] , 可节省材料, 但锚固点处应力集中, 加剧截面受力. 沿梁全跨布置抛物线形预应力筋[ 图1( c ) ] 可增大预应力效应. 在建筑净空容许时预应力筋可扩大到梁高范围外, 从而进一步加大预应力效应, 即采用图1( d) , ( e) 方案. 梁跨度较大时可在跨中重叠布置预应力筋[ 图1( f ) ] . 对简支实腹工字梁而言, 因卸载效率及构造原因, 往往采用下翼缘下侧直线形布置预应力筋的方案. 本文只介绍图1( a) , ( b) 所示的直线形布筋的情况. 预应力筋抛物线形布置的加固计算在原理上与直线形布置的计算相同.

2 体外预应力筋的应力损失

加固时, 预应力筋的各项应力损失主要由预应力筋应力松弛、钢梁压缩、摩擦损失和锚固损失引起.具体计算可参见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 . 但应注意预应力筋和转向块之间的摩擦系数L和k 的取值，建议对挤压涂塑的无粘结钢绞线取k= 0. 003 5, μ= 0. 10, 而笔者认为根据具体情况可将该取值适当降低.

3 体外预应力筋内力增量的计算

钢桥经加固后, 体系由静定结构变成一次超静定结构, 需先计算预应力筋在荷载作用下的内力增量X , 方能进行截面验算. 预应力筋内力增量可用结构力学中的方法进行计算, 在体外预应力加固钢桥的计算中, 预应力筋的内力增量X 最大可达有效张拉力N pe的30% ～40% ,故决不能忽视X 对梁使用阶段的内力分布和变形的影响。

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